Aplicació de VirtualBox i FOG a xarxes escolars

Texto completo

(1)1. Aplicació de VirtualBox i FOG a xarxes escolars. Aplicació de VirtualBox i FOG a xarxes escolars TFC – Plataforma GNU/LINUX. ETIG – Universitat Oberta de Catalunya Autor: Oscar Alba Fernández Consultor: Miquel Angel Senar Rosell.

(2)

(3) 3. Aplicació de VirtualBox i FOG a xarxes escolars. ÍNDEX Introducció .................................................................................................................................... 4 Estructura de la memòria .............................................................................................................. 6 Objectius del projecte ................................................................................................................... 7 Descripció dels centres .............................................................................................................. 7 Infrastructura d’origen .............................................................................................................. 8 Limitacions i/o restriccions a considerar ................................................................................. 10 Bones pràctiques ..................................................................................................................... 11 Solució proposada ....................................................................................................................... 13 Màquina virtual ........................................................................................................................... 16 Oracle VM VirtualBox .............................................................................................................. 16 Personalització dels controladors............................................................................................ 18 Avaluació de la maqueta ......................................................................................................... 20 Servidor de xarxa......................................................................................................................... 21 Ubuntu Server.......................................................................................................................... 21 Requeriments de maquinari ................................................................................................ 22 PHP ....................................................................................................................................... 22 MySQL .................................................................................................................................. 22 Apache HTTP Server ............................................................................................................. 22 FOG .......................................................................................................................................... 23 Panell de control .................................................................................................................. 24 Inventari i equips ................................................................................................................. 25 Agent FOG ............................................................................................................................ 27 Impressores.......................................................................................................................... 28 Gestió energética ................................................................................................................. 28 Snap-in ................................................................................................................................. 30 Com pujar una imatge al servidor........................................................................................ 31 Com descarregar una imatge ............................................................................................... 33 Analisi i Proves ............................................................................................................................ 34 Conclusions i desenvolupaments futurs ..................................................................................... 36 ANNEXA A: Instal·lació de VirtualBox ......................................................................................... 38 ANNEXA B: FOG, Instal·lació bàsica de xarxa ............................................................................. 39 ANNEXA C: Instal·lació del client FOG ......................................................................................... 43 Windows .................................................................................................................................. 43 Linux......................................................................................................................................... 44 ANNEXA D: Configurar MYSQL del servidor FOG ........................................................................ 45 ANNEXA E: Instal·lació d’Ubuntu................................................................................................. 46 ANNEXA F: Claus de registre, SCRIPT i BATCH............................................................................. 52 Importació de línies de registre ............................................................................................... 52 INSTALL.REG ............................................................................................................................ 52 APPLY.BAT................................................................................................................................ 53 ACCEPTAR.AU3 ........................................................................................................................ 54 Abreviacions ................................................................................................................................ 56 Bibliografía .................................................................................................................................. 58 Llicència de documentació lliure de GNU ................................................................................... 59.

(4) 4. Aplicació de VirtualBox i FOG a xarxes escolars. INTRODUCCIÓ Aquest document és la memòria resultant de la sèrie de treballs emmarcats dintre de l’assignatura TFC de l’Enginyeria Tècnica en Informàtica de Gestió. La selecció d’aquest tema ha estat propiciada per la voluntat de aprofitar la meva experiència professional dintre sector educatiu com suport IT i els coneixements esdevinguts de la Enginyeria Tècnica en Informàtica de Gestió. Durant aquest document es donarà resposta a una sèrie de problemes que poden afectar a les xarxes d’ordinadors escolars. És per aquest motiu que no es tractarà una situació en concret ni un cas particular, sent l’intenció de l’autor de ser el més genèric i ampli possible.. MOTIVACIONS L’implantació de tecnologies de la informació a les escoles té certes característiques que ho fan molt atractiu. Hem de tenir en compte que per petita que sigui una escola el seu volum d’ordinadors, usuaris i serveis s’equiparan ràpidament al d’una mitjana empresa. Sense perdre el sentit final que han de tenir les TIC a una escola com a eines pedagògiques, l’elecció d’aquestes i com s’implementin al centre també son un exercici educatiu molt important per a l’alumnat. La utilització de eines GNU/LINUX obra un ventall de possibilitats molt ampli que ajudarà a que l’alumne descobreixi el programari lliure, el diferenciï clarament de la pirateria i s’obri per a ell una sèrie de possibilitats més enllà del programari comercial. Encara que nous aparells com les PDI (pissarres digitals interactives) o lectors de documents són cada vegada més habituals a les escoles, podem afirmar sense equivocar-nos que les inversions en TIC no són tant quantioses com serien realment necessàries. Per aquest motiu també es molt important la implantació de programari GNU/LINUX, donada la possibilitat de disposar al centre d’un gran ventall de serveis que en cas de ser de pagament no es podrien oferir. Una de les problemàtiques més habituals a les escoles és el manteniment dels equips, concretament dels PC. L’ús intensiu que es fa d’aquests per part dels alumnes i els requeriments de programari necessaris fan que el manteniment esdevingui una feina feixuga, consumin molt temps i recursos. A més, altres feines relacionades com el control d’inventari, la gestió dels usuaris i impressores, i la correcta administració de la xarxa depenen en gran mesura d’una correcta configuració dels equips. Per tant aquest aspecte es converteix en la variable que farà que la nostra xarxa d’equips funcioni correctament o sigui immantenible..

(5) TFC – Plataforma GNU/LINUX. 5. PROJECTES RELACIONATS Aquets projecte està format per diferents solucions GNU/LINUX. Per tant té una estreta relació amb tots els projectes independents del programari que presentarem a continuació. Tindrem que seguir atents la seva evolució individual ja que en un futur podrien aportar millores, tant de seguretat com de funcionalitat, aprofitables al nostre projecte. Comentarem les seves característiques actuals més rellevants durant aquest document. Com veurem més endavant, una de les tecnologies emprades per en aquest document serà el projecte FOGProject (http://www.fogproject.org/). Dintre de l’escena nacional trobem el projecte de les Universitats del País Basc (UPV/EHU), on partint del projecte FOG han desenvolupat la seva pròpia solució (http://fogehu.es/ ). En el nostre cas, ens centrarem més en aconseguir estandarditzar la maqueta que han de portar tots els equips i aconseguir gestionar tota una sèrie de serveis i característiques des de el nostre servidor, utilitzant VirtualBox i FOGProject..

(6) 6. Aplicació de VirtualBox i FOG a xarxes escolars. ESTRUCTURA DE LA MEMÒRIA Aquest document s’estructura mitjançant quatre seccions ben diferenciades. Començarem amb la descripció dels objectius principals d’aquest projecte final. Coneixerem amb més detall la configuració i funcionament dels centres educatius envers les TIC que afecten en aquest treball. Es descriuran les limitacions i restriccions que se’ns plantegen a l’hora de mantenir una xarxa d’ordinadors a una escola, i les recomanacions prèvies a la seva configuració que hem de tenir en compte. A continuació es presentarà la solució proposada, que presenta un esquema general de la seva implementació. Al tercer apartat aprofundirem en el coneixement de les dos parts que composen la solució proposada, descrivint les seves possibilitats i prestacions. Finalment conclourem amb la descripció de les proves realitzades i analitzarem les conclusions finals, sense oblidar-nos de les possibles millores o desenvolupaments que en un futur poden ser implementades en aquesta solució. Acompanyen aquesta memòria trobarem diferents annexes que donen suport a determinats aspectes més concrets de la configuració i parametrització de la solució proposada..

(7) TFC – Plataforma GNU/LINUX. 7. OBJECTIUS DEL PROJEC TE L’objectiu principal d’aquest projecte és presentar una solució global i pràctica al problema que genera el manteniment d’una gran quantitat d’ordinadors en xarxa, minimitzant al màxim els recursos i temps que siguin necessaris invertir. Realitzarem per tant un projecte utilitzant eines GNU/Linux, donades les seves característiques afins amb la finalitat del nostre projecte. Començarem descrivint quina estructura TIC disposen a la majoria de centres escolars i la seva problemàtica associada. Llavors podrem conèixer millor quines són les seves característiques i els principals problemes als que s’enfronta una escola a l’hora de gestionar la seva xarxa d’ordinadors.. DESCRIPCIÓ DELS CENT RES La incorporació de les TIC al món educatiu encara no es troba tant evolucionat com en altres àmbits de la societat. Per comprendre millor en quina situació ens trobem hem de fer una mica d’història. Sense entrar en gaires detalls, a les escoles les TIC van entrar mitjançant una nova assignatura i una nova tecnologia. Van arribar els primers ordinadors personals i amb ells l’assignatura d’informàtica. Inicialment aquells aparells es van col·locar a una sala que es va anomenar en el seu moment “aula d’informàtica”. El pas del temps i l’evolució del programari (que requeria nous i millors recursos) va obligar a actualitzar aquells antics equips per nous PC, entrant en una dinàmica en la que encara ens trobem. En un moment donat gràcies a la arribada d’Internet, l’estructura de l’aula d’informàtica es va actualitzar i es va convertir en una xarxa d’ordinadors. I aquesta configuració encara és majoritària a molts centres escolars. Però la tendència és que les TIC deixin de ser una assignatura més, per a incorporar-se com una eina important a la resta d’assignatures. I això explica que trobem cada vegada més ordinadors a les aules, tant com a suport del professor (projectors, lectors de documents, PDI, etc.) com a l’alumne (sensors, portàtils, sistemes de votació, etc.). Per tant podem trobar-nos amb les clàssiques aules d’informàtica, i amb una quantitat indeterminada d’equips ja incorporats a la resta d’aules/laboratoris del centre amb característiques i/o requeriments diferents. Això explica la complexa configuració que han de tenir tant individualment com en xarxa, ja que no donen només suports a un aspecte en concret del currículum escolar sinó que formen part del dia a dia de l’escola a totes les assignatures. Els beneficis de la incorporació de les TIC als centres escolars és ja indiscutible, però ha generat una dependència tecnològica que obliga a donar noves solucions més àgils i menys costoses al manteniment dels equips. Podem establir que actualment la primera desavantatge de no disposar d’un sistema automatitzat i centralitzat de manteniment de la xarxa d’ordinadors és la impossibilitat de.

(8) 8. Aplicació de VirtualBox i FOG a xarxes escolars. portar a terme la majoria dels projectes educatius que vulgui impulsar el personal docent. Això es força greu, ja que no hem de perdre l’autèntic objectiu de la digitalització de les escoles, que és facilitar i millorar la formació dels alumnes. Si parlem en futur, cada vegada és més necessari adequar els sistemes TIC de l’escola al món digital. Existeix una certa pressió de les noves generacions d’alumnes. Estan acostumats a utilitzar recursos digitals en el seu temps de lleure (ja són coneguts com ‘natius digitals’). Això obre un ventall de noves possibilitats al personal docent. Les escoles es veuen obligades a d’adequar les seves instal·lacions i facilitar aquesta nova realitat digital a l’aula. I ens obliga per tant als departament IT a reorganitzar el suport que rep l’usuari -sigui alumne o professor-.. INFRASTRUCTURA D’ORIGEN Quan un centre escolar no s’ha plantejat un pla global de gestió de la seva xarxa d’ordinadors el més poblable és que trobem una estructura -que m’agrada anomenar- tipus “bolet”. Aquesta estructura ha crescut (com bolets) en nombre d’equips i configuracions sense una filosofia determinada, i apliquen solucions puntuals als diferents problemes generals que han sorgint durant el procés d’implantació de les TIC. Això dona als equips del centre una espècie de personalitat individual, que exigeix un tractament singular per a cadascú d’ells. És llavors molt probable que no existeixin servidors que ofereixin serveis a la xarxa d’una manera centralitzada, o que la seva configuració sigui concreta per solucionar un problema puntual sense tenir en compte els futurs serveis que es demandaran. Si ens centrem en els equips PC, partint que ens trobem davant d’una estructura de tipus bolet, passem a veure com de complexa és el seu manteniment. Dividirem en petites àrees d’actuació les intervencions necessàries. A l’hora de mantenir un ordinador, en primer lloc ens trobem la instal·lació del SO. Depenent del SO escollit, del repartiment de les particions -si fem una instal·lació que així o requereixi- i del maquinari del PC pot ser necessari dedicar un temps aproximat d’una hora o més. Si a més, la instal·lació requereix que l’usuari pugui seleccionar entre diferents SO, el temps requerit es multiplica. Durant el procés d’instal·lació de qualsevol SO s’executaran una sèrie de fases en les quals el programa instal·lador ens preguntarà diferents aspectes de personalització de la instal·lació. Per tant el procés es veu interromput esperant la nostre resposta. Això exigeix de certa atenció per part del tècnic instal·lador per realitzar aquesta operació. Una de les solucions que pot ser utilitzada i així automatitzar part d’aquest procés es el de preparar una instal·lació desatesa. Aquesta instal·lació incorpora a la seva configuració la resposta a totes aquelles personalitzacions de instal·lació del SO, no requerint per tant el seguiment d’un tècnic durant el procés. Si la instal·lació del SO no es capaç de configurar correctament els diferents dispositius del equip, serà necessari invertir temps en trobar i instal·lar els controladors adequats pel correcte funcionament de l’equip. No tindrem en compte en aquest moment la instal·lació de perifèrics.

(9) TFC – Plataforma GNU/LINUX. 9. externs com impressores o escàners, que incrementaran el temps de manteniment. Evidentment, el nombre de controladors i el seu tipus dependrà del model del fabricat i model de l’equip, i no son iguals per a tots els dispositius encara que siguin del mateix fabricant. Per tant es una feina específica que dependrà segons model i fabricant de cadascun dels dispositius que incorpori l’equip. En aquest punt l’equip estaria preparat per connectar-se a la xarxa de la nostra escola. En aquest moment l’hi assignaríem un nom i determinaríem la seva configuració de xarxa. Serà el moment també d’afegir el PC al domini, en cas de que el centre disposi d’un, i/o de configurar els usuaris que el faran servir. Una vegada en xarxa tindríem que instal·lar i configurar les impressores de xarxa o locals. El temps que requerirà aquesta operació dependrà del fabricant de la impressora i el nombre d’aquestes (podem extrapolar entre 5 i 15 minuts per cadascuna). Disposaríem d’un equip operatiu però ‘net’, sense aplicacions específiques. Arriba el moment per tant d’instal·lar tot aquell programari que es vulgui fer servir al PC. També d’aquelles eines de suport i seguretat que requereixi el centre com antivirus, programació de feines, eines de control remot, etc. El temps requerit per tant depèn del nombre i complexitat de configuració del programari escollit. Ens podríem trobar que es realitzes a mà o mitjançant un servei ocult que instal·laríem a l’equip. Existeixen diferents solucions al mercat que realitzen aquesta funció, però en poques ocasions son aprofitades completament pels tècnics donada l’ inversió d’hores que implica la preparació en paquets del programari de l’escola. També té com a punt negatiu l’augment de temps que provoca al inici del SO, (moment en el que consulta i instal·la la llista de programari a modificar de l’equip) encara que no actualitzi res. Com els ordinadors solen ser utilitzats per un nombre molt alt d’usuaris diferents (alumnes i/o professors), serà necessari configurar les adequades polítiques d’usuari per establir certa seguretat en el funcionament de l’equip. A més és molt possible que el centre ens marqui unes directrius de funcionament i estètica que han de mantenir els ordinadors al seu escriptori. Seria el moment d’aplicar tot això a l’equip. Finalment ja disposaríem d’un equip preparat per entrar en producció, i com podem veure els recursos dedicats són força grans. I encara tindríem pendent realitzar tota una sèrie de feines administratives paral·leles al manteniment dels equips com són la gestió i actualització del inventari per exemple. Com a conclusió podem establir que el manteniment seguin aquest procediment es demostra poc eficient i no fiable, genera instal·lacions de programari no reutilitzables, dependències entre aplicacions, gestió de l'inventari d'aplicacions complexa. Per als usuaris significa equips no disponibles durant força temps donat que la resolució de problemes és poc àgil i finalment trobarà probablement instal·lacions no normalitzades. No es suficientment àgil com per fer front a les noves necessitats que exigeixen les escoles que vulguin una major implantació TIC al seu centre..

(10) 10. Aplicació de VirtualBox i FOG a xarxes escolars. LIMITACIONS I/O RESTRICCIONS A CONSIDERAR Donada la descripció dels centres que hem realitzat i tenint en compte el creixement imparable de les TIC als centres, passem a descriure els diferents aspectes que ens afecten en el manteniment dels equips. El gran nombre de configuracions diferents que podem trobar als equips del centre. No requerirà el mateix programari i/o configuració un equip connectat a una PDI que un equip utilitzat en el laboratori de Física, per exemple. Donada la ràpida evolució del programari i el nombre creixent de noves aplicacions ens trobarem contínuament amb actualitzacions de programari, siguin donades per noves incorporacions al programari de l’escola o noves versions que són requerides en determinats equips. Com els ordinadors de l’aula d’informàtica poden ser utilitzats amb diferents finalitats, cada vegada és més interessant pels centres poder realitzar la instal·lació i reinstal·lació d’equips d’una forma àgil i massiva. Això ha de provocar un descens de recursos tècnics, i per tant una reducció de costos dedicats al manteniment. El temps del que disposa el professor a classe no por ser invertit en la posada en marxa dels equips. El temps d‘engegada dels equips és un aspecte crític. Donat l’augment d’equips al centre, el cost energètic i l’impacte al medi ambient és un aspecte a tenir en compte. A més mantenir equips encesos que no es facin servir pot retallar la seva vida útil. Els ordinadors no es troben sols, sinó que tenen connectats diferents dispositius, com impressores o PDI, que requereixen d’una configuració o controladors específics. Podem extrapolar que entre professors i alumnat s’utilitzen una cinquantena d’aplicacions diferents. Hem de demanar si tots són utilitzats, si es requereixen incorporà de nous i donar de baixar uns altres, i quin serà el protocol a seguir al respecte. A la majoria dels centres el nombre d’equips tendeix a augmentar progressivament curs rere curs. Hi ha centres que pot ser planifiquin augmentar el seu nombre fins arribar al ‘1x1’1 amb recursos propis o aportats pel alumnat. A més, donat que es aconsellable renovar els equips més vells cada cert temps trobarem una quantitat significativa d’equipament i una important rotació. És important transmetre a la direcció del centre la importància d’estandaritzar el tipus i model de PC, donat que això facilita el seu manteniment. Pot ser que els equips siguin utilitzats tant per professors com alumnes. Per tant seria necessari que els equips incorporin les mesures de seguretat garanteixin la confidencialitat del treball del personal docent. Donat l’ús intensiu per parts dels alumnes, també és imprescindible establir les restriccions necessàries per garantir la fiabilitat. 1. Si parlem de 1x1 dintre del món TIC educatiu ens referim a que cada alumne tingui a la seva disposició un ordinador personal no compartit..

(11) TFC – Plataforma GNU/LINUX. 11. Com segons les especificacions de cada centre, les configuracions que han de tenir els PC pot ser molt variada, la solució ha de ser suficientment flexible per adaptar-se a cadascuna d’elles.. BONES PRÀCTIQUES No podem esperar que la incoporació de noves eines tecnològiques solucionin completament el problema d’organització i manteniment de les noves tecnologies. Per molt que les solucions siguin potents i solucionin una gran part de la problemàtica que ens ocupa, serà necessari establir uns criteris que facilitin la implantació i manteniment de les TIC. La direcció del centre per tant tindrà un paper fonamental en el establiment de cóm han de funcionar les TIC i com s’han de fer servir. Aquesta normativa ens ajudarà a establir un protocol de manteniment d’acord amb les necessitats reals del centre. Però la direcció del centre no podrà prendre cap decisió sense el correcte assessorament tècnic. Es per aquest motiu pel qual passem a descriure les bones pràctiques que s’han de tenir en compte abans d’establir cap solució global de manteniment, centrats només en els aspectes de funcionament més relacionats amb el manteniment. Es fonamental garantir que tots els equips estan configurats seguin el mateix criteri de seguretat, que disposen del mateix programari i de les mateixes versions. Això ens garantirà un nivell de seguretat i l’usabilitat dels equips per part de qualsevol usuari del centre. Aquesta configuració hauria de ser sempre la mateixa, independentment de que sigui un ordinador portàtil o un sobretaula. El funcionament de l’entorn dels equips per tant ha de ser homogeni a tot el centre. Si es decideix no estandaritzar el programari i configuració de seguretat s’ha de tenir en compte l’increment en la dificultat de manteniment proporcional al nombre de aspectes diferents a tenir en compte. Per a una gestió intel·ligent i ràpida de les impressores és bàsic que siguin equips connectables a la nostra xarxa local. S’han d’evitar per tant les impressores locals, i la renovació d’aquestes podria ser un bon moment per estudiar solucions centralitzades que podrien aportar reducció de costos al centre i un major control de les copies i/o impressions que s’efectuen. Es requereix un control sobre el temps d’inactivitats dels equips. Tots aquells equips que no siguin utilitzats han de romandre apagats. Així també tots hauran de romandre apagats a partir d’una determinada franja horària que s’hauria d’establir. Entenem que això no hauria d’impedir la utilització d’aquests fora de l’horari escolar, donat que és possible que es realitzin cursos extraescolars i/o reunions on seran necessaris. Ser massa estricte en el control del consum dels ordinadors pot incrementar el temps requerit per utilitzar els equips, donat que l’usuari pot necessitar dedicar part del seu temps a l’encesa del equip (com hem vist anteriorment pot ser un temps crític a l’aula). En un futur propè, és possible que sigui necessari poder disposar als PC d’un sistema de selecció de SO en el moment d’encendre l’equip, o qualsevol altre modificació que impliqui una reinstal·lació total de l’equip. Això provocarà encara més modificacions de software i.

(12) 12. Aplicació de VirtualBox i FOG a xarxes escolars. d’actualitzacions, i per tant un increment exponencial del recursos necessaris per al manteniment dels equips. Establir on i com s’han de emmagatzemar la informació dels usuaris és fonamental. Si desitgem simplificar el manteniment dels equips no podem permetre que tots els ordinadors del centre siguin dipositaris d’informació personal. Aquesta ha de ser organitzada i emmagatzemada en un servidor, establin les adequades mesures de seguretat. El nou projecte, una vegada en marxa, ha de suposar una disminució del volum de les feines de manteniment e instal·lació respecte el volum total de feines del departament de suport TI. Fins i tot, podria ser d’interès per part del centre que la reinstal·lació dels equips pogués ser realitzada per part del personal docent. Això implicaria una simplificació màxima del procés i un increment de recursos per generar la solució proposada. No recomanem incloure els equips d’administració dintre del projecte. Per la seva configuració específica i requeriments de seguretat haurien d’estar organitzats en una xarxa clarament diferenciada de l’utilitzada pel alumnat/professorat. En tot cas, si el centre disposes d’una única xarxa, també podrien ser inclosos a la solució que proposarem en aquest document, sempre i quan s’apliqués una configuració específica i clarament diferenciada per a ells. Entenem que el centre disposaria al menys d’una xarxa d’àmbit local. La capacitat de transmissió hauria de ser com a mínim de 100Mbps. Els equips podrien tenir assignada manualment la seca adreça IP o disposar de servidor DHCP2. En cas de no ser així, es tindria que transmetre a la direcció del centre la necessitat d’actualitzar o redefinir l’estructura de xarxa del centre. També requerirà un repàs de tot el maquinari per comprovar que aquest és compatible amb els serveis que voldrem o necessitarem oferir (WOL, PXE, etc.). En cas necessari es tindrà que recomanar la renovació dels equips no compatibles.. 2. DHCP són les sigles de Dynamic Host Configuration Protocol (en català Protocol de Configuració Dinàmica d'Hosts). És un protocol que permet la configuració dels paràmetres de xarxa dels llocs de treball d'una manera dinàmica i automàtica..

(13) TFC – Plataforma GNU/LINUX. 13. SOLUCIÓ PROPOSADA Com hem pogut observar, el problema al que ens enfrontem és força complex. Segons les limitacions o restriccions que ens marqui el centre tindrem que definir un projecte que compleixi amb força flexibilitat totes les premisses. Donada la reducció de recursos que se’ns demana invertir al manteniment informàtic intentarem minimitzar la participació de personal tècnic en el procés de manteniment una vegada la solució es trobi en producció. Ens trobem, en primera lloc, que la configuració dels equips als centres no és senzilla. Per tant solucions de clonació de disc durs podrien ser molt eficients per instal·lar equips nous o reinstal·lar –i actualitzar- els equips antics. El clonatge d’un disc és el procés de copiar el contingut d’un disc dur d'un ordinador a un altre disc o a un arxiu anomenat imatge. Sovint, el contingut del primer disc està escrit en un arxiu de imatge com a pas intermedi, i el segon disc es carrega amb el contingut de la imatge. Aquest procediment és també útil per canviar a un disc de capacitat més alta, o per restaurar el disc a un estat anterior. Aquestes solucions presenten l’inconvenient de que al clonar una partició amb SO, l’equip destinatari del disc dur clonat ha de disposar del mateix maquinari (como a mínim de placa base). En cas de no disposar del mateix maquinari és molt probable que el SO sigui incapaç d’iniciar-se. Per tant, no podem partir d’un SO instal·lat en un equip qualsevol, si no que tindrem que aconseguir una màquina on instal·lar el SO de formar que sigui possible moure’l a un altre PC sigui quina sigui la seva configuració de maquinari. Seguint les bones pràctiques hem d’aconseguir simplificar al màxim el nombre de configuracions diferents s’utilitzen al centre (programaris, personalitzacions de seguretat i escriptori, etc.). Per aconseguir-ho crearem una VM (Màquina Virtual del anglès Virtual Machine) amb VirtualBox. Configurarem el model d’equip estàndard que desitgi el centre i com veurem més endavant- el prepararem per a que sigui compatible amb tot el maquinari PC del centre. Per fer-ho possible explicarem com lliurar-la de qualsevol controlador específic i implementarem un sistema d’instal·lació automàtica que permetrà adaptar la instal·lació a la màquina amfitrió. En aquesta VM estàndard l’anomenarem maqueta. Una vegada disposem de la maqueta, ens trobarem amb diversos problemes per clonar els equips. Per una banda, si volem clonar més d’un equip a la vegada tindrem que disposar de més d’una copia de la maqueta i del programa de clonació. Per altre banda, s’hauran de configurar determinats aspectes individuals dels equips, com serà el nom d’equip (hostname) i la seva configuració de xarxa. Si apliquéssim aquesta metodologia requeriria d’una atenció personalitzada per part del tècnic a cada un dels equips en clonació, aspecte que incompliria els requeriments de simplificació i reducció de costos. La solució passa llavors per instal·lar i configurar un programari que s’encarregui d’automatitzar aquest procés..

(14) 14. Aplicació de VirtualBox i FOG a xarxes escolars. Per fer possible la solució recolzada en tecnologies de virtualització i clonació, serem assistits per un servidor de xarxa que centralitzarà les feines anomenat FOG. FOG -a més donar suport a les feines de clonació- gestionarà la xarxa i ens ajudarà al control d’inventari, a gestionar les impressores i altres aspectes que com hem vist anteriorment es realitzen manualment a les infraestructures d’origen.. Fig. 1, Estructura del funcionament de FOG amb VirtualBox. A la Fig. 1 podem veure el que serà el esquema tècnic de la solució proposada. Però a no només pot ser aquesta ja que FOG és molt flexible. Per exemple permet crear diferents servidors repositoris (per a una o més imatges), així com organitzar els equips en grups i clonar-los individualment o a la vegada, tant sigui mitjançant unicast3 o multicast4. A més FOG incorpora mitjançant un agent que s’instal·la als PC una sèrie de serveis, com inventari o la gestió d’energia i impressores, que donaran resposta a les restriccions i limitacions indicades pels centres. Podem veure simplificat el procés de manteniment a la Fig. 2 que ens facilitarà la solució proposada en aquesta memòria. Inicialment serà necessari que un tècnic generi una maqueta 3. La unidifusió (en anglès unicast) és el procés d'enviament d'informació en una o més unitats de dades (datagrames IP), des d'una màquina origen a una única màquina destí d'una xarxa de telecomunicacions, habitualment Internet. És a dir, una transmissió punt a punt amb cada destinatari. 4. La difusió selectiva (en anglès multicast) és l'enviament de paquets d'informació a múltiples destinataris d'una xarxa informàtica —habitualment Internet— simultàniament. Generalment s'utilitza l'estratègia més eficient per tal de lliurar aquests paquets, evitant haver de fer diverses còpies de la informació; només es creen còpies quan les rutes es divideixen per arribar a diferents destinataris. La difusió selectiva utilitza un rang especial d'adreces denominat rang de classe D. Aquestes adreces no identifiquen nodes sinó un subconjunt de nodes de la xarxa..

(15) TFC – Plataforma GNU/LINUX. 15. vàlida del centre i carregui aquesta al FOG. Serà necessari inventariar els equips, (procés que com veurem no cal que sigui realitzat per un tècnic especialista). Finalment, si existeixen impressores de xarxa a connectar als equips, es donaran d’alta a FOG i s’associaran amb els equips o grups d’aquests. Finalment clonarem els equips, ja sigui amb una tasca directa o amb una programació realitzada pel personal tècnic.. Nova imatge. 1. IT Manager. Maqueta del centre. N ou s eq ui. Impressores noves? Si. Equips ja donats d’alta a FOG. ps. Inventari. 2. Configuració i assignació. 3 No. IT Manager. IT Manager Clonació programada 4 PXE. Fig. 2, Esquema de funcionament de la solució proposada. Al esquema podem veure que la solució pot ser configurada per a que només sigui necessària la participació de personal tècnic en la creació de les maquetes i del manteniment de la configuració del FOG (impressores, grups, etc.). Per tant, donats els passos 1 i 3 realitzats prèviament, la reinstal·lació o incorporació d’equips nous pot ser realitzada per personal no tècnic, seguint els passos 1, 2 i 4. Resumin, destaquem que la virtualització ens permetrà mantenir un únic equip genèric que incorporarà totes aquelles configuracions i aplicacions que requereixi el centre. Recordem que a les bones pràctiques se’ns diu que és preferible només disposar d’una única configuració i en aquesta situació òptima treballarem en aquest document. La clonació, integrada com un dels serveis de FOG, ens permetrà instal·lar ràpidament una maqueta i per tant la configuració del centre en un PC. També podem aprofitar les possibilitats de servidor de clons de FOG per proveir de serveis de xarxa potser no disponibles anteriorment i realitzar copies de seguretat complertes d’aquells equips que es trobin fora del estàndard de la maqueta..

(16) 16. Aplicació de VirtualBox i FOG a xarxes escolars. MÀQUINA VIRTUAL Amb la virtualizació podrem compartir una màquina física per executar diverses màquines virtuals. Aquestes màquines virtuals compartiran els recursos lliures de CPU, memòria, disc, connexió de xarxa i tots els dispositius de la màquina real. Aquest fet ens permetrà executar aquestes màquines amb independència del maquinari. No cal reinstal·lar ni migrar un sistema per moure una màquina virtual, cosa que ens facilita l’objectiu final del nostre projecte. Necessitarem per tant d’un programari que generi una capa d'abstracció entre el maquinari de la màquina física (amfitrió) i el sistema operatiu de la màquina virtual (resultats de màquina virtual), dividint el recursos bàsics per al entorn de l'execució d'un o més sistemes virtuals. Això és el que anomenem VMM (Virtual Machine Monitor, en català Monitor de la Màquina Virtual). Entre els diferents proveïdors de software, ens centrarem en descriure el programari seleccionat per a realitzar el projecte, Oracle VM VirtualBox. Utilitzarem aquesta eina per generar la maqueta del sistema operatiu que posteriorment clonarem a la resta d’equips de la xarxa.. ORACLE VM VIRTUALBOX Oracle VM VirtualBox és un programari de virtualizació per a arquitectures 86/amd64, originalment creada per la companyia Alemanya innotek GmbH. Ara és desenvolupat per Oracle Corporation com a part de la seva família de productes de virtualizació. A través d'aquesta aplicació, és possible instal·lar sistemes operatius addicionals, coneguts com a "sistemes clients", en un altre "amfitrió" el sistema operatiu, cadascun amb el seu propi ambient virtual. Entre els sistemes operatius suportats (en el mode d'amfitrió) trobem GNU/Linux, Mac OS X, OS/2 Warp, Microsoft Windows i Solaris/OpenSolaris, i entre ells és possible virtualitzar sistemes operatius FreeBSD, Linux, GNU/Linux, OpenBSD, OS/2 WARP, Windows, Solaris, MSDOS i molts altres. L'aplicació va ser inicialment oferta sota una llicència de programari de tipus propietari, però al gener de 2007 després d'anys de desenvolupament, va aparèixer VirtualBox OSE (edició de font oberta) sota la llicència GPL 2. VirtualBox presenta algunes funcionalitats interessants, com l'execució de màquines virtuals remotament, mitjançant la Remote Desktop Protocol (RDP), suport d'iSCSI, tot i que aquestes opcions no estan disponibles en la versió OSE..

(17) TFC – Plataforma GNU/LINUX. 17. En quant a l'emulació de maquinari, els discs durs dels sistemes convidats s'emmagatzemen en el sistema de l'amfitrió com fitxers individuals en un recipient anomenat imatge de disc virtual (Fig.) , incompatible amb altres programaris de virtualizació.. Fig. 3, Gestor de disc durs virtuals de VirtualBox. Un altre tret que presenta és el de permetre muntar imatges ISO com unitats virtuals òptiques de CD, DVD o un disquet (Fig.4). Aquesta opció ens serà molt útil per instal·lar programari i incorporà tot aquell programari i controladors que vulguem copiar al disc dur de la VM.. Fig. 4, VirtualBox permet utilitzar altres fonts com a CD/DVD. Incorpora un paquet, anomenat Guest Additions, que permeten l'acceleració 3D, pantalla completa, 4 taulers de PCI Ethernet (8 si utilitza la línia d'ordres per configurar-los), integració.

(18) 18. Aplicació de VirtualBox i FOG a xarxes escolars. amb teclat i ratolí entre d’altres funcionalitats extres. En el nostre projecte no tindran cabuda aquestes funcionalitats, ja que ens interessa minimitzar l’ús de controladors personalitzats per aconseguir una maqueta el més oberta possible. Podeu trobar informació d’instal·lació al annexa A.. PERSONALITZACIÓ DELS CONTROLADORS Recordem que l’objectiu es aconseguir una imatge suficientment genèrica com per a que sigui clonada a qualsevol equip PC. Per realitzar aquesta tasca, es fonamental començar amb un equip sense controladors específics que puguin provocar incompatibilitats amb el futur maquinari de l’equip destinatari del clon. Així dons a la nostra màquina virtual desinstal·larem qualsevol controlador específic. Al administrador de dispositius de Windows (Fig. 5) desinstal·larem qualsevol controlador prescindible per a la configuració del clon.. Fig. 5, Administrador de dispositius de Windows. Tampoc podrem instal·lar les Guest Additions de VirtualBox a la nostra màquina virtual pels mateixos motius. De cara al posterior procés de clonació, prepararem la nostra màquina virtual per a que durant la primera arrancada configuri adequadament els controladors corresponents a la màquina amfitrió. Això ho aconseguirem configurant les directives de grup de l’equip. Podem accedir mitjançant la comanda gpedit.msc (Fig.6), i a la branca Configuració d’usuari\Configuració de Windows afegir aquells processos Batch que desitgem s’iniciïn amb l’ordinador o s’executin al tancar aquest (Fig.7)..

(19) TFC – Plataforma GNU/LINUX. 19. Fig. 6, GPEDIT.MSC. L’estratègia que seguirem és la següent. Durant la primera posada en marxa de l’equip, desprès de ser clonat (FOG reinicia l’equip una vegada finalitzada l’operació), iniciar automàticament la primera vegada com administrador. Llançarem el procés per detectar de quin tipus de maquinari disposa l’equip amfitrió, actualitzarem el registre del sistema amb la ruta dels controladors adients i cridarem al sistema de cerca i actualització de dispositius de Windows.. Fig. 7, Llistat de processos BATCH que s’executen a l’inici. Per instal·lar automàticament els controladors trobarem al mercat que existeixen múltiples solucions adaptables a cada situació. Per aquest projecte s’ha optat per una solució a mida realitzada mitjançant l’utilització de diferents batch i scripts auxiliats per la aplicació AutoScript (http://www.autoitscript.com/site/). Aquest programa freeware ens permetrà.

(20) 20. Aplicació de VirtualBox i FOG a xarxes escolars. automatitzar aquelles finestres que sol·licitin la col·laboració de l’usuari per configurar el nou dispositiu detectat. Finalment, una vegada l’equip estigui completament configurat, aquests scripts i batch s’encarregaran d’eliminar el seu rastre del sistema i també a si mateixos. Podeu trobar informació més detallada al annexa F.. AVALUACIÓ DE LA MAQUETA Una vegada disposem d’una primera versió de la maqueta del centre no cal disposar d’un servidor FOG en producció per realitzar les proves. Utilitzarem l’eina Partimage, que és la mateixa que utilitza el FOG. Partimage és un disc d'utilitats de clonatge per a entorns Linux/UNIX. Pot guardar particions en imatge de disc en molts formats diferents. Entre les seves funcionalitats trobem: còpia de seguretat individuals de particions de disc; còpies de seguretat del volum complert del disc dur; capacitat de treballar amb múltiples sistemes operatius. El podem descarregar a http://www.partimage.org/Download. Uns trets notables son la inclusió de la compressió d'arxius d'imatge de disc, suport per a guardar/restaurar des d'un servidor de xarxa i encriptació de dades. Partimage utilitza Newt5 per al seu GUI. He, de tenir en compte que Partimage limita el seu suport a la clonació de particions amb un tipus de sistema de fitxers determinat. Això inclou els tipus de fitxers Ext2, Ext3, Reiserfs, Fat16, Fat32, HPFS, JFS, Xfs, UFS, HFS i Ntfs. No és compatible amb Ext4, que és el valor per defecte a les noves instal·lacions d’Ubuntu. Si la nostra maqueta estarà configurada amb una estructura de fitxers en format NTFS (com Windows XP Professional SP3) no hem de patir per possibles incompatibilitats.. 5. Newt és una biblioteca de programació per al mode text en color..

(21) TFC – Plataforma GNU/LINUX. 21. SERVIDOR DE XARXA Requerirem d’un servidor de xarxa, en el nostre cas LINUX, per a executar els serveis necessaris de xarxa i el programari que gestionarà el clonatge dels equips FOG. Per a la instal·lació de FOG es recomana un servidor dedicat. Això significa que per a un correcte funcionament s’aconsella que el servidor que ofereixi el servei de FOG només s’encarregui d’aquest i dels seus serveis associats. En el maquinari del servidor s’ha de tenir en compte principalment l’espai del disc dur (cada clon pot ocupar entre el 50% i el 80% de espai ocupat al disc dur origen clonat), i la connectivitat a xarxa a gigabit6. FOG pot instal·lar-se a una xarxa aïllada, sense altres servidors que ofereixin serveis. D’aquesta manera el mateix servidor FOG es configura per oferir tots els serveis necessaris per al seu correcte funcionament (DHCP, FTP, etc.). Aquesta configuració l’anomenarem instal·lació bàsica de xarxa, i serà la que mostrarem en aquest document. També es pot incorporà el servidor amb FOG a una xarxa on ja estiguin funcionant altres servidors, com un DHCP per exemple. En el cas de que no es desitges substituir aquests servidors pel nou FOG, la instal·lació del servei FOG es complica. Ens veurem obligats a modificar tant la instal·lació del FOG com la configuració dels serveis que ja s’estiguin en funcionament a la xarxa. De qualsevol manera això no ens ha de fer abandonar la idea d’integrar FOG a la nostra xarxa. Aquest tipus d’instal·lació s’anomena instal·lació avançada de xarxa, i sota aquest nom trobarem al espai web del FOGProject gran quantitat de documentació al respecte.. UBUNTU SERVER Requerirem d’un servidor Linux per gestionar la xarxa. La versió recomanada del SO és Ubuntu Server 11.10. Podeu trobar informació d’instal·lació al annexa E. Ubuntu és una distribució del sistema operatiu GNU/Linux basada en Debian. Té el compromís de ser subministrat i actualitzat gratuïtament (normalment cada dia apareixen noves actualitzacions). A més, ofereix la garantia que cada 6 mesos sortirà una nova versió del sistema. Amb Ubuntu Server, també tindrem que assegurar que tindrem els següents recursos pel correcte funcionament del FOG. Necessitem al servidor dels serveis de PHP, MySQL i Apache i que aquest compleixi els següents requeriments:. 6. Un gigabit és una unitat de mesura d'emmagatzemament informàtic normalment abreujada com Gb o de vegades Gbit, que equival a 109 bits..

(22) 22. Aplicació de VirtualBox i FOG a xarxes escolars. REQUERIMENTS DE MAQUINARI.  Processador/memòria: Recomanat DualCore / 2 GB.  Unitat de emmagatzemen recomanada dedicada amb tolerància a fallades. Capacitat: cada imatge ocupa al servidor entre 50% i 80% (compressió gzip) d'espai de discs (1030GBytes aprox.)  Transferència: com a mínim 100 MBytes/s de lectura (per a desplegaments de multidifusió amb 10 ordinadors concurrents) Recomanable una connexió Gigabit, si volem fer diverses descarregues a la vegada.. PHP PHP és un llenguatge de programació interpretat que s'utilitza per a generar pàgines web de forma dinàmica. Requerirem de la versió 5.2.1 o superior. Podrem descarregar l’ultima versió d’aquí http://www.php.net/downloads.php, encara que la versió 11.10 d’Ubuntu incorpora una versió suficient per instal·lar FOG.. MYSQL MySQL és un sistema de gestió de bases de dades relacionals (anglès RDBMS - Relational DataBase Management System) multifil (multithread) i multiusuari, que utilitza el llenguatge SQL (Structured Query Language). Ubuntu Server 11.10 ja incorpora la versió 5.1.58, suficient per al correcta funcionament de FOG. Podeu trobar informació de configuració al annexa D.. APACHE HTTP SERVER Apache HTTP Server és un servidor HTTP (de pàgines web) de codi obert multi plataforma desenvolupat per Apache Software Foundation. Ens donarà la capacitat de generar l’entorn web de les diferents eines que utilitzarem. La versió d’Ubuntu que utilitzarem ka incorpora una versió superior als requeriment de FOG..

(23) TFC – Plataforma GNU/LINUX. 23. FOG És un sistema basat en Linux, lliure i de codi obert de solució de imatges per a Linux, Windows XP, Vista i Windows 7. Agrupa unes quantes eines de codi obert amb una interfície de web basat en PHP (Fig. 8). FOG no utilitza discs d'arrencada, o CD; tot es fa via TFTP7 i PXE8.. Fig. 8, Panell de control de FOG. FOG també inclou un servei per Windows que s'utilitza per canviar el hostname del PC, instal·lar les impressores i paquets de programari. També es una eina molt eficaç per gestionar el inventari dels nostres equips. Una altre dels grans avantatges de FOG respecte altres solucions de clonació és que el seu servidor es capaç d’emmagatzemar varies imatges per clonar, i es poden directament relacionar amb els equips o grups d’equips destinataris. El servidor de FOG, per defecte, ofereix serveis de DHCP9, NFS10, PXE, FTP11, HTTPD12 i WOL13 als clients de la xarxa. Tots els ordinadors de la xarxa han de tenir configurat PXE com el seu. 7. El Protocol trivial de transferència de fitxers o TFTP (de l'anglès Trivial file transfer protocol), és un protocol de transferència molt simple similar a una versió bàsica d'FTP. El TFTP sovint s'utilitza per a transferir petits arxius entre ordinadors en una xarxa, com quan una terminal X Window o qualsevol altre client lleuger arranca des d'un servidor de xarxa. 8. PXE (Preboot Execution Environment) és un entorn d'arrencada que utilitza una interfície de xarxa independentment dels dispositius d'emmagatzematge de dades (com discs durs) o sistemes operatius instal·lats. 9. DHCP són les sigles de Dynamic Host Configuration Protocol (en català Protocol de Configuració Dinàmica d'Hosts). És un protocol que permet la configuració dels paràmetres de xarxa dels llocs de treball d'una manera dinàmica i automàtica. 10. Network File System (NFS) és un protocol de sistema de fitxers en xarxa originalment desenvolupat per Sun Microsystems al 1983, que permet a una computadora client accedir a fitxers a través de xarxa.

(24) 24. Aplicació de VirtualBox i FOG a xarxes escolars. primer mecanisme d’engegada, a continuació, es tria si la màquina haurà d'arrencar la imatge de FOG, o la del disc dur local. FOG es pot executar en gairebé qualsevol distribució de Linux. Actualment la seva última versió estable és la 0.32. Podeu trobar informació d’instal·lació al annexa B. Passem a conèixer les seves funcionalitats més importants.. PANELL DE CONTROL Una vegada iniciada correctament la sessió veurem la interfície principal de FOG. Aquesta pantalla de inici mostra la barra de menú formada només amb icones, i diferents gràfics que resumeixen l’activitat del servidor, l'ús de disc, l'ample de banda, etc.. Fig. 9, Menú principal de FOG. D'aquesta interfície el més important és, lògicament, la barra de menú (Fig.9). A través de cadascuna de les icones que la conformen podem accedir a les funcions corresponents. Per exemple, la icona Tasques ens permet veure totes les tasques programades, crear tasques noves o eliminar-les.. fàcilment, com si els dispositius físics d'emmagatzemament (normalment discs durs) estiguessin directament connectats a l'ordinador. 11. El protocol de transferència de fitxers o FTP (de l'anglès File Transfer Protocol) és un programari estandarditzat per enviar fitxers entre ordinadors amb qualsevol sistema operatiu. 12. 13. Referència a servidor de pàgines web HTTP (Hypertext Transfer Protocol).. És un estàndard que facilita l’engegada d’ordinadors mitjançant un missatge enviat a traves d’una xarxa Ethernet..

(25) TFC – Plataforma GNU/LINUX. 25. Fig. 10, Entorn adaptat per smartphone. FOG incorpora també un entorn per a smartphone (Fig.10), des de on podem gestionar algunes funcions del panell de control.. INVENTARI I EQUIPS El procés de registre és molt important, ja que la gestió de tota la resta de funcionalitats es basa en això. FOG ens dóna diverses possibilitats de carregar hosts en la BBDD de l'aplicació, manualment en la web, a través de PXE, i amb un arxiu CSV. Com veurem, l’opció més interessant és realitzar inventari a través de PXE (Fig. 11). Per això es imprescindible que les màquines estiguin configurades per arrencar com a primera opció per xarxa. Al arrencar la màquina per PXE, el menú que veurem és el següent:. Fig. 11, Menú PXE de FOG.

(26) 26. Aplicació de VirtualBox i FOG a xarxes escolars. Existeixen diverses opcions, però la que ens interessa ara mateix és Quick Host Registration and Inventory. Amb aquesta opció arrencarem la màquina i la registrarem en el nostre servidor. Després de prémer enter mentre aquesta opció està seleccionada, arrencarem la màquina i veurem el procés de registre ràpid i enviament d'aquesta informació al servidor FOG (Fig.12) . Una vegada finalitzat aquest procés, la màquina es reiniciarà.. Fig. 12, Procés de registre ràpid al inventari. Anem llavors a la secció de hosts del panell de control de FOG, i premem sobre list all hosts. En la llista apareixerà la màquina que acabem de registrar a través del menú PXE (Fig. 13).. Fig. 13, Llista de equips inventariats a FOG.

(27) TFC – Plataforma GNU/LINUX. 27. FOG ens permet agrupar i gestionar diferents aspectes dels equips de forma agrupada. Per fer això podrem crear grups (Fig.14) i assignar-li un nom i un comportament homogeni. Podrem establir quina es la imatge que faran servir, quines impressores utilitzaran, la seva resolució de vídeo, i tots aquells aspectes que ens permet gestionar FOG mitjançant el seu agent.. Fig. 14, Pantalla de gestió de grups. AGENT FOG El client per Windows i Linux permet activar un conjunt de serveis i funcionalitats que fan de FOG una eina molt complerta per a la gestió d'imatges i PC a les aules informàtiques. Els següents serveis són:.  Tancar una sessió al cap de x minuts.  Esborrar una carpeta.  Gestor de resolució de pantalla. Permet modificar la resolució de la pantalla a través del client.  Green FOG. Permet apagar o reiniciar la màquina a una hora determinada.  Canvi del nom de l'equip.  Registre d'equips en la BBDD de FOG.  Gestor d'impressores. Permet instal·lar impressores en xarxa remotament.  Desplegar snap-ins.  Reiniciar l'equip en cas que hi hagi una tasca activa assignada a la màquina.  Neteja els comptes d'usuari. Permet també decidir que comptes no es netejaran.  Log d'usuaris que han iniciat sessió a la màquina. Podeu trobar informació d’instal·lació al annexa C..

(28) 28. Aplicació de VirtualBox i FOG a xarxes escolars. IMPRESSORES FOG, mitjançant el seu agent de Windows i Linux, permet gestionar les impressores connectades als equips. Mitjançant l’opció All Current Printers (Fig.15) mantindrem el llistat de impressores gestionables des de FOG. Aquestes poden ser tan virtuals com de xarxa, sempre que l’equip que vulguem que la gestioni disposi dels divers instal·lats.. Fig. 15, Pantalla de gestió d’impressores. Una vegada donades d’alta les impressores a FOG podrem assignar-les a un o més equips/grups. D’aquesta manera, l’agent instal·lat al equip consultarà al servidor quines impressores ha de connectar i quines ha de desconnectar. Aquesta consulta automàtica pot fer-se de forma manual per part de l’usuari de la màquina clonada en qualsevol moment.. GESTIÓ ENERGÉTICA Un dels aspectes més preocupants en quant al manteniment d’un nombre elevat d’ordinadors és poder controlar quan els ordinadors estan encesos, i per tant consumin electricitat. Als centres educatius és molt habitual que els ordinadors quedin encesos durant tot el dia, s’utilitzin o no. I no es estrany que continuïn així fins al dia següent. FOG incorpora al seu panell de control la funcionalitat Green FOG que ens permetrà gestionar gracies al agent FOG instal·lat als equips controlar en quin moment volem que els ordinadors del nostre centre s’aturin..

(29) TFC – Plataforma GNU/LINUX. 29. Una de les problemàtiques d’altres sistemes, com scripts o processos batch14, és que ens poden apagar màquines que estiguin següent utilitzades. Amb FOG això no succeirà. Primer és necessari configurar al panell de control de FOG quant de temps màxim pot estar un ordinador amb sessió oberta i sense utilitzar-se (Fig.16). A continuació establim una o més franges horàries en las que els ordinadors que no estiguin amb sessió oberta s’apagaran automàticament (Fig.17).. Fig. 16, Gestió del temps màxim sense ús. L’agent FOG quan detecta que no s’està utilitzant l’ordinador durant el temps preestablert, i desprès d’un missatge d’advertència, reiniciarà la màquina i aquesta romandrà amb sessió tancada fins que un usuari iniciï sessió. Si m’entres la màquina espera en aquesta situació arribem a una franja horària on l’ordinador ha d’apagar-se, l’agent FOG el tanca. Com podem observar, el procés nomes es complert si l’ordinador no s’està fent servir. És molt recomanable configurà més d’una franja horària per aconseguir el màxim d’estalvi d’energia.. 14. Un arxiu batch (o bat) és un arxiu de processament per lots: es tracta d'arxius de text sense format, desats normalment amb l'extensió *.bat (també com a *.cmd o *.btm) que contenen un conjunt de comandes DOS. Quan s'executa aquest arxiu bat, les comandes contingudes són executades en grup, de forma seqüencial, permetent automatitzar diverses feines..

(30) 30. Aplicació de VirtualBox i FOG a xarxes escolars. Fig. 17, Horaris en els que s’apagaran màquines. SNAP-IN FOG ofereix un sistema de desplegament d'aplicacions. Els possibles tipus d'aplicacions a desplegar són: Aplicació virtualitzada (Cameyo) Arxiu (zip/7z) Imatge incremental (InstallRite) Instal·lador silenciós (exe/msi) Script (cmd/vbs) El desplegament d'aplicacions es realitza en segon pla i es recolza sobre l'Agent FOG. És l'Agent FOG el que, en funció del tipus de snap in, realitzarà les labors necessàries per a la seva instal·lació i desinstal·lació.. Fig. 18, Configuració d’un nou snap-in.

(31) TFC – Plataforma GNU/LINUX. 31. Per crear un nou snap-in (Fig.18), entrem en la pestanya snap-in, i seleccionem en el Menú l'opció Nou snap-in. Igualment podrà ser assignable a un o més equips o grups. I la seva càrrega es realitzarà mitjançant la gestió de tasques del panell de control.. COM PUJAR UNA IMATGE AL SERVIDOR Avanç de res ens hem d’assegurar que l’equip font de la imatge estigui registrat a FOG. També hem de estar segurs que aquest client té PXE Boot com a primera opció d’inici.. Fig. 19, Procés d’alta d’una nova imatge. Hem d'iniciar sessió en la interfície web de FOG, això es pot fer en qualsevol PC amb el navegador web i l'accés de xarxa. Naveguem fins a la secció d'imatges que és la icona a la fila superior que sembla una fotografia. Al menú de l'esquerra seleccionem nova imatge. Tal com apareix a la Fig.19, introduïm un nom d'imatge significatiu (sense caràcters especials). Podem introduir una descripció si ho desitgem. Sota grup d'emmagatzematge, seleccionarem default. Ara només queda seleccionar si desitgem una o més particions del disc dur. Finalment fem clic a Add..

(32) 32. Aplicació de VirtualBox i FOG a xarxes escolars. Fig. 20, Configuració de tasca. Ara ja disposem d’una imatge definida, però hem de generar una tasca per pujar la imatge de l’equip origen al servidor amb la definició creada. Configurarem una tasca (Fig.20)de forma que l’equip a la propera vegada que iniciï –recordem que ho ha de fer mitjançant PXE Bootllançarà el procés d’extracció del clon i enviament d’aquest al servidor (Fig.21).. Fig. 21, Procés de clonació cap al servidor.

(33) TFC – Plataforma GNU/LINUX. 33. COM DESCARREGAR UNA IMATGE Per realitzar el bolcat d'imatge, o bé seleccionem quick image en el menú PXE (el que identificarà primer l'equip i sol·licitarà un usuari perquè en el següent reinici realitzi la tasca), o bé programem el bolcat a través de l'interfície web (en el menú basic tasks, deploy) que directament realitzarà la tasca en la primera arrencada i no serà necessari reiniciar.. Fig. 22, Procés de clonació de l’equip amfitrió. El mateix funcionament és aplicable en quant a la clonació de grups d’equips des de FOG. Nomes tindrem que indicar al grup que apliquem la tasca deploy..

(34) 34. Aplicació de VirtualBox i FOG a xarxes escolars. ANALISI I PROVES S’ha utilitzat com centre de proves un aula escolar informatitzada de 15 ordinadors DELL Vostro 260s amb les següents característiques:.      . Processador Intel Core i3 RAM 2 GB DDR3 compartida amb el vídeo Vídeo integrat Intel HD Unitat DVD-R Disc dur SATA de 250GB NIC 10/100/1000 Ethernet. Donada la impossibilitat d’accedir a un equip més modern per fer-lo servir com a servidor de xarxa FOG, és va utilitzar un antic HP d530s.. Les seves característiques principals són:      . Processador Pentium 4 RAM 2GB DDR compartida amb el vídeo Vídeo integrat Intel Extreme Graphics II Unitat DVD Disc dur PATA 150Gb NIC 10/100 Ethernet. La xarxa on estan connectats els equips te una tipologia d’arbre, on els 15 equips estan connectats a un switch HP J4903A ProCurve 2824 que mitjançant una connexió de fibra òptica es comunica amb un switch principal NetGear GS748TS. Aquests dispositius arriben a velocitats de 1000Gbps. El servidor es troba connectat directament al switch principal mitjançant un cable ethernet de categoria 6. Com podem observar, el servidor de xarxa escollit té limitada la seva velocitat de connexió. Per tant encara que la xarxa i els equips disposem de connectivitat a 1Gbps, malauradament el rendiment del servidor farà caure a 100Mpbs el rendiment general. Un altre equip DELL Vostro 260s, fora de l’aula d’informàtica, serà l’encarregat de moure la VM del VirtualBox amb la maqueta del centre. La instal·lació d’Ubuntu Server, VirtualBox i FOG es realitza sense incidències destacables. La VM es configurada amb 512MB de memòria RAM. El rendiment en conjunt del servidor sorprèn per ser força àgil, tenint en compte les limitacions del seu maquinari. És genera la primera maqueta i es realitzen les primeres proves de clonació. El temps de clonació a les instal·lacions de proves han estat d’un clon de 30Gb cada 30 minuts amb unicast. Però amb la connectivitat i equipament adequat aquest temps pot baixar dràsticament. Es van.

(35) TFC – Plataforma GNU/LINUX. 35. detectar problemes importants per activar el procés de clonació en multicast, essent impossible realitzar proves amb èxit. Es realitzen proves de clonació de la maqueta en equips amb diferent maquinari (sobretaules com HP d530s, DELL Vostro 230ST; portàtils com Lenovo ThinkPad T510, eMachines E725), totes amb èxit. Només va ser necessària, en un cas determinat, establir a la BIOS la configuració del disc dur de la màquina a LBA15, i en general limitar la partició de la maqueta al disc dur més petit de les màquines a clonar. Això és degut a que Partimag és capaç de expandir en determinades situacions una imatge a la grandària total del disc amfitrió, però no pot ajustar una imatge a un disc destinatari més petit. Per tant, l’estratègia a seguir és establir una dimensió mínima per a la partició de la maqueta, i posteriorment expandir aquesta a tot l’espai lliure de l’amfitrió una vegada clonat. La gestió programada amb l’agent FOG funciona correctament, i els equips són controlats amb èxit des del servidor i programats en la clonació mitjançant WOL sense inconvenients. Al wiki del FOGProject trobarem més i diferents experiències que ens informen del maquinari utilitzat, la seva disposició de xarxa i els seus resultats de temps de clonació [http://www.fogproject.org/wiki/index.php?title=Testimonials].. 15. LBA és l'acrònim de Logical Block Addressing, actualment, el mètode d'adreçament més utilitzat per a discs durs i altres sistemes d'emmagatzemament secundari..

(36) 36. Aplicació de VirtualBox i FOG a xarxes escolars. CONCLUSIONS I DESENVOLUPAMENTS FUTURS Ja només començar el projecte podem observar que són evidents els avantatges que ofereix. L’agilitat i versatilitat de disposar d’un servei de clonació automàtic envers el manteniment individual dels equips es substancialment avantatjós. El guany en temps és tan gran que fins i tot petites incidències de virus o actualitzacions que abans obligaven al tècnic a solucionar-les ‘in situ’ ara es programen per a una clonació durant horari no lectiu. Al departament de suport s’han simplificat les feines de manteniment. Disposar només d’una màquina que gestiona les actualitzacions i el programari – la màquina virtual de VirtualBoxagilitza la feina. A més, ampliar la compatibilitat d’aquesta maqueta amb un altre equip resulta molt fàcil (incorporant una carpeta amb els controladors específics) i la renovació dels equips és una feina ràpida i senzilla. Donat que en algunes ocasions el proveïdor de maquinari ofereix la possibilitat de entregar els equips ja clonats, es molt ràpid facilitar una imatge vàlida. La gran avantatge de que tot el programari sigui GNU/LINUX és el desenvolupament de la comunitat, i el que podem fer nosaltres mateixos. Podem incorporar les noves millores que ofereix la comunitat o aplicar solucions de tercers connectant-los a la BBDD de FOG. Com a projecte paral·lel, es pot també treballar en desenvolupar un menú PXE personalitzat per al centre, amb la configuració més adient per cada cas.. Fig. 23, Menú PXE personalitzat. A la Fig.23 podem veure un menú PXE on les opcions de clonació i manteniment han quedat amagades a un altre nivell per al que accedir requereix d’una contrasenya. El temps necessari de reparació ha caigut dràsticament. Ha augmentat la velocitat al canvi i la flexibilitat dels sistemes..

(37) TFC – Plataforma GNU/LINUX. 37. La seguretat ha augmentat. Els equips són actualitzat amb més regularitat. També, el sistema de tancament de sessió automàtic permet executar una sèrie de scripts de neteja. L’agilitat de poder programar la clonació dels equips permet una alta fiabilitat dels mateixos, ja que podem realitzar reinstal·lacions preventives en qualsevol moment. A més disposar d’un mòdul d’informes a FOG ens permet controlar quins usuaris i equips han estat utilitzats. L’inventari passa a ser un llistat realment fiable. I com a extra important, qualsevol usuari pot demanar mitjançant el menú PXE estàndard la reinstal·lació de l’equip, alliberant al suport TI d’aquesta feina. L’automatització de la instal·lació de les impressores facilita que desprès de la clonació no hagi d’intervenir tampoc cap tècnic. VirtualBox i la seva màquina virtual estandarditzada per a clonar en qualsevol equip agilitza enormement el manteniment del catàleg d’aplicacions dels equips. Ja no és necessari desplaçar-se fins la màquina a actualitzar, ni esperar al moment oportú per a poder disposar-la lliure pel personal de suport TI. La possibilitat de mantenir actualitzat el SO o corregir furats de seguretat ràpidament és un aspecte a tenir molt en compte. Potser l’aspecte menys utilitzat siguin els snap-in, donada la gran facilitat d’actualitzar amb VirtualBox la maqueta i pujar la seva imatge al servidor FOG i posteriorment programar la clonació dels equips afectats. Per tant les conclusions són totes molt positives. És molt recomanable l’utilització d’aquest tipus d’eines, i no només en centres escolars sinó a qualsevol xarxa d’ordinadors. En el cas concret del centre on s’han realitzat les proves ja està en marxa la instal·lació en ferm d’aquest projecte incorporant un servidor més potent. I com a desenvolupaments futurs, estan pendent aprofundir en prestacions del FOG que no s’han implementat completament (com els snap-in o el multicast). També la generació d’un menú PXE amb més prestacions (com la incorporació d’altres eines GNU com Partimag, GParted, etc.). i la incorporació de totes aquelles novetats que presenti la comunitat de desenvolupadors que recolza el programari GNU/Linux..